不銹鋼薄壁螺母零件加工工藝設(shè)計(jì)

魯淑葉

（四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 廣元 628017）

不銹鋼薄壁螺母零件加工工藝設(shè)計(jì)

魯淑葉

（四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 廣元 628017）

針對(duì)薄壁螺母零件剛性差、加工過(guò)程中容易產(chǎn)生變形、加工精度不高等問(wèn)題,在仔細(xì)分析零件結(jié)構(gòu)及加工要求的基礎(chǔ)上，對(duì)加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)工裝，解決了工件的變形問(wèn)題，克服了加工難點(diǎn)，保證了零件的加工品質(zhì)。

薄壁零件；變形；工裝

薄壁零件的加工是車削中經(jīng)常碰到的問(wèn)題，由于薄壁零件剛性差，強(qiáng)度弱，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零件的加工品質(zhì)。圖1為螺母零件，是學(xué)校實(shí)習(xí)工廠承接的一類零件，小批量生產(chǎn)，零件材料為Y1Gr18Ni9，屬于典型的薄壁零件，筆者以該零件為例，探討薄壁零件的加工工藝。

圖1 薄壁螺母零件

1 零件結(jié)構(gòu)及工藝性分析

該零件外形結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但直徑較大、孔壁較薄，屬于典型的薄壁零件，該零件材料為Y1Gr18Ni9，屬于不銹鋼，其加工難度主要有以下兩點(diǎn)：

（1）不銹鋼在切削過(guò)程中，有如下特點(diǎn)：加工硬化嚴(yán)重，切削力大，切削溫度高，切屑不易折斷，易粘刀，刀具易磨損，同時(shí)也使得加工表面粗糙度值高，達(dá)不到圖紙要求。

（2）由于孔壁較薄，內(nèi)螺紋螺距較大，車削螺紋時(shí)切削力較大，裝夾方式不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致工件變形。

2 初加工存在的問(wèn)題

零件的加工是安排在C620機(jī)床上，毛坯選用棒料，加工階段分為粗加工和精加工，最初工藝安排如下：

工藝路線為：平端面—車外圓—鉆內(nèi)孔—粗鏜內(nèi)孔-精鏜內(nèi)孔—車內(nèi)螺紋—工件掉頭，車端面保證總長(zhǎng)。

在試制過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

（1）由于使用C620車床，所以鉆頭直徑不能太大，采用先鉆后鏜的方法，這樣車削余量較大。不銹鋼材料具有本身切削力大、切削溫度高、切屑不易折斷、易粘刀、刀具易磨損的特點(diǎn)。因刀具易磨損，所以效率不高。

（2）車內(nèi)螺紋時(shí)采用三爪卡盤夾持Ф128mm的外圓，以工件的左端面定位在卡爪的臺(tái)階面上，由于車螺紋切削力較大，如果在卡盤上夾緊過(guò)大，零件就會(huì)產(chǎn)生變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。如果在卡盤上夾得不緊，在車削時(shí)有可能使零件松動(dòng)而無(wú)法完成車削。

因此，在加工過(guò)程中，必須對(duì)現(xiàn)有的加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)更為合理的加工工藝，從而保證零件的精度要求，提高零件的加工品質(zhì)。

3 加工工藝的改進(jìn)

對(duì)于內(nèi)孔的加工，由于工件較短，可以采用套料、鏜孔的方式，這樣不僅效率高，而且還可以減少刀具的磨損。

車削螺紋時(shí)，改變工件的定位基準(zhǔn)與壓緊方式，重新設(shè)計(jì)工裝，如圖2所示。

圖2 零件工裝圖

工裝設(shè)計(jì)的思路為用零件Ф128mm的外圓和兩端面定位，以左端面為定位基準(zhǔn)，以右端面作為受力面，這樣安排，受力得到了很大的改善。

做工裝1時(shí)，其內(nèi)臺(tái)階端面和Ф128mm內(nèi)孔要一刀完成，這樣可以保證零件圖上的垂直度要求。工裝1和工裝2依靠螺紋連接，工裝1的外螺紋長(zhǎng)度為28mm，工裝2的內(nèi)螺紋長(zhǎng)度為30mm，工裝2圓周上的孔，用來(lái)調(diào)節(jié)裝1和工裝2之間的配合程度。

改進(jìn)的工藝路線為：

（1）平端面—車外圓—套料—粗鏜內(nèi)孔；

（2）工件掉頭，車端面保證總長(zhǎng)；

（3）換工裝—精鏜內(nèi)孔—車內(nèi)螺紋。

采用改進(jìn)的工藝和工裝，零件加工后精度完全達(dá)到要求，證明工藝安排和工裝設(shè)計(jì)合理，從而順利的解決了變形問(wèn)題，提高了效率，保證了零件的加工精度。

4 結(jié)束語(yǔ)

采用新的加工工藝，零件加工后經(jīng)檢驗(yàn)完全符合精度要求。通過(guò)對(duì)該薄壁零件的加工，為進(jìn)一步研究類似零件的加工，制定更加合理的加工工藝，積累寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]王建中，陳陸幫.薄壁類零件車削加工工藝方法[J].新技術(shù)新工藝，2010，（11）：26-27.

[2]蔣增福.車工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京：高等教育出版社，2004.

[3]唐應(yīng)謙.數(shù)控加工工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2000.

[4]武中立，魏志強(qiáng).薄壁零件的車削方法與技巧[J].新技術(shù)新工藝，2009，（12）：26-27，130-131.

Stainless Steel Thin Nut Parts Processing Process Design

LU Shu-ye
(Sichuan Institute of Information Technology,Guangyuan Sichuan 628017,China)

For thin-walled nut parts,process of rigid sent to produce deformation,processing precision are not high,with careful parts structure and processing requirements analysis,on the basis of processing process improvement,redesigned tooling,solve the problem of distortion of work piece,overcome difficulty,guarantee the machining parts processing quality.

thin-wall parts;deformation;tooling

TH162

B

1672-545X（2011）08-0135-02

2011-05-12

魯淑葉（1978—），女，講師，學(xué)士學(xué)位，主要從事數(shù)控加工與數(shù)控工藝研究。